[发明专利]摩托车车架实际行驶载荷谱疲劳再现试验方法

摘要

本发明公开了一种摩托车车架实际行驶载荷谱疲劳再现试验方法，步骤为：（1）采集摩托车车架实际行驶时的载荷谱；（2）将车架安装在试验系统中；（3）计算各响应点与各激励点之间的频率响应函数；（4）选取期望响应信号和模拟迭代频率响应函数；（5）计算各激振器初始驱动信号；（6）以作为激振器的驱动信号，收集期望响应点的响应信号，并与期望响应信号比较，修正，使得响应信号与期望响应信号一致，记录最终，（7）以最终为输入对车架进行疲劳试验。结合车架实际行驶受力情况，通过运动分析和解耦分析，选取多点加载和力控制方式，准确高效的在室内再现摩托车车架实际行驶时的载荷谱和疲劳情况。

主权项

1.摩托车车架实际行驶载荷谱疲劳再现试验方法，其特征在于，在该方法中采用了一种试验系统，该试验系统包括直线导轨、驱动直线导轨水平移动的水平激振器、前支架、后支座、垂直激振器、应力应变传感器、数据采集器、控制器和计算机；所述应力应变传感器连接数据采集器，所述数据采集器连接控制器，控制器控制水平激振器和垂直激振器，计算机与控制器连接；该方法包括如下步骤：（1）、分析车架受力情况，在车架关键点和薄弱点粘贴3至30个应力应变传感器测点，在试验场或用户路面采集摩托车车架实际行驶载荷谱，采集的各响应信号为；（2）、将待试验的摩托车车架安装在该试验系统中，摩托车车架前立管安装在前支架上，前支架的下端与直线导轨铰接，通过水平激振器对前支架下端施加力，以模拟前轮路面激励；将摩托车后平叉车轮处与后支座相连，垂直激振器垂直施压在摩托车车架上，以模拟发动机、前后乘员的动载荷和后轮路面激励；在摩托车车架实际行驶载荷谱采集时的相同测点粘贴应力应变传感器；（3）、通过控制器对水平激振器和垂直激振器分别施加正弦扫频力信号，通过数据采集器采集各个应力应变传感器测点的响应信号，通过如下公式计算各应力应变传感器测点与各激励点之间的频率响应函数：（1）（2）式中：—各响应点与各激励点之间的频率响应函数，为3×30的矩阵；—响应信号与激励信号之间的相干函数，为3×30的矩阵；—响应信号与各激励信号之间的互功率谱密度，为3×30的矩阵；—激励信号的自功率谱密度，为3×3的对角阵；—响应信号的自功率谱密度，为30×30的对角阵；（4）、选取期望响应信号和模拟迭代频率响应函数：根据摩托车实际行驶时数据采集器采集的各响应信号、频率响应函数矩阵和相干函数矩阵，选出3～8路摩托车实际行驶时采集的响应信号；在选取的3～8路响应信号中，选出最关注的两路信号作为期望响应信号，剩余各路响应信号通过式（3）加权系数加权得到1路期望响应信号，从而得到3路期望响应信号，用表示，其中为1×3矩阵；（3）式中：—剩余信号中第j路响应信号的加权系数；—剩余信号中第j路响应信号的均值；—剩余响应信号的个数；—剩余期望响应信号均值之和，为整数，1≤≤；用同样的加权系数对频率响应函数中对应响应点与激励点之间的频率响应函数加权，并提取最关注的两路响应点与激励点之间的频率响应函数，从而组成模拟迭代频率响应函数，为3×3矩阵；（5）、根据公式（4）和（5）计算各激振器初始驱动信号：（4）；                    （5）式中：—模拟迭代频率响应函数的逆矩阵；—激振器初始驱动信号，为1×3矩阵；—的傅里叶变换；（6）、以作为激振器的驱动信号，收集期望响应点的响应信号，并与期望响应信号进行比较，不断修正，使得收集的响应信号与期望响应信号一致，记录最终；（7）、以最终为输入对车架进行疲劳试验。